论花岗岩型铀矿床热液来源——来自氧逸度条件的制约精选.pdf

第 卷 第 期 ５７ ２ Ｖｏｌ．５７ Ｎｏ．２ 　 地 质 论 评 ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＲＥＶＩＥＷ 　 ２０１１年 ３月　　 　 　 　 　　　 　　 Ｍａｒ． ２０１１ 　 论花岗岩型铀矿床热液来源 ———来自氧逸度条件的制约 凌洪飞 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京大学地球科学与工程学院，南京， ２１００９３ 内容提要：本文根据已有的关于熔体—流体氧逸度的实验数据和理论计算结果，综述了铀在熔体中的价态及其 地球化学行为，以及铀进入流体的氧逸度条件和其它条件。在此基础上，阐明了花岗岩型热液铀矿床矿—岩时差的 原因，阐述了对华南花岗岩型铀矿床铀源和热液来源的新认识。地幔岩浆和花岗岩浆的氧逸度都低于磁铁矿—赤 铁矿氧缓冲剂（ ）所确定的氧逸度，而流体相六价铀稳定的氧逸度都远高于 ，即地幔和地壳岩浆都达不到六 ＭＨ ＭＨ 价铀的氧逸度条件，因此在岩浆中铀以四价形式存在；在岩浆演化晚期，四价铀进入含铀副矿物或／和晶质铀矿，很 少进入岩浆分泌的热液中（除非在富 的碱性岩浆条件下），这就是花岗岩很少有岩浆热液铀矿床的原因所在。由 Ｆ 于流体中铀的运移形式主要是六价的铀酰离子及其络合物，因此高氧逸度流体对富铀花岗岩中铀的浸取作用，是花 岗岩型热液铀矿床形成的关键过程；高氧逸度流体的终极来源为地表的氧化性水流体。对华南花岗岩型铀矿而言， 印支期富铀的过铝浅色花岗岩是铀源岩，燕山晚期的构造伸展—地壳拉张作用和脉岩浆活动，为含铀成矿热液的形 成提供了热源和源自地表的高氧逸度水体下渗循环的裂隙系统。 关键词：氧逸度；熔体—流体系统；花岗岩；热液铀矿床 　　花岗岩型热液铀矿床一个最显著的特点是，花 １ 熔体—流体氧逸度与铀价态 岗岩成岩与铀成矿之间的时差大，至少数十百万年。 　 这与花岗岩热液钨矿床几乎没有矿—岩时差成鲜明 １．１ 氧逸度的基本概念 　 对照。因此花岗岩型铀矿床的成矿热液并不是来自 氧逸度（ ）就是有效氧分压。而氧分压是指 犳 Ｏ ２ 花岗岩浆分泌的热液，关于这一点人们已经基本达 混合气体总压力中氧气所占的分压 犘Ｏ 。对理想气 ２ 成了共识。但是，对于花岗岩型铀矿床的成矿热液 体而言，氧逸度就是氧分压；对实际气体，氧逸度是 来源问题的认识，分歧依然很大，主要观点有：大气 校正后有效氧分压，即 ＝ 犘 ，其中 为校正系 犳 γ